Dorothea Hartmann gehört seit 2012 zum Leitungsteam der Deutschen Oper Berlin als Stellvertretende Chefdramaturgin sowie Künstlerische Leiterin und Geschäftsführerin der zweiten Spielstätte "Tischlerei". Sie studierte Schulmusik und Germanistik (Staatsexamen) in Freiburg und Wien. An der Wirtschaftswissenschaftlichen Fakultät der FernUniversität Hagen schloss sie mit einem Master in Management (M.Sc.) ab.

Als Dramaturgin verbindet sie eine mehrfache Zusammenarbeit mit Benedikt von Peter, Christof Loy, Pinar Karabulut, Marie-Eve Signeyrole, Christian Spuck, Philipp Stölzl und David Hermann.

Seit Eröffnung der experimentellen Spielstätte „Tischlerei“ im Jahr 2012 hat sich dieser Raum unter der Künstlerischen Leitung von Dorothea Hartmann zu einer der wichtigsten Plattformen für neue Formen und die Öffnung des Musiktheaters etabliert. Internationale Koproduktionen entstehen u.a. mit der Münchener Biennale für Neues Musiktheater, den Operadagen Rotterdam, dem Onassis Cultural Center Athen und der Opéra National de Montpellier.

Ihre Theaterlaufbahn begann Dorothea Hartmann 2003 mit Engagements als Dramaturgin am Nationaltheater Mannheim und am Landestheater Linz, von 2006 bis 2012 war sie Opern- und Konzertdramaturgin an der Staatsoper Hannover. Regelmäßig unterrichtet sie an der Hochschule für Musik „Hanns Eisler“ Berlin, weitere Lehraufträge führten sie an die Bayerische Theaterakademie und die Hochschule für Musik und Theater Leipzig. Als Librettistin arbeitete Dorothea Hartmann mit Gordon Kampe, Mischa Tangian, Stefan Hanke, Ulrich Kreppein und Peter Androsch. Auftragswerke v.a. für ein junges Publikum entstanden für die Staatsoper Hannover, Deutsche Oper Berlin, Philharmonie Köln und die Philharmonie Luxembourg.

Dorothea Hartmann war als Jurorin tätig, u.a. für den Deutschen Theaterpreis DER FAUST, den Reinhold Otto Mayer Preis, den Fonds experimentelles Musiktheater NRW und den Künstlerinnenpreis NRW. 2016 wurde sie in das Kuratorium für das Kinder- und Jugendtheaterzentrum Deutschland berufen. Sie ist Vorstandsmitglied der Dramaturgischen Gesellschaft und wurde 2021 in die Deutsche Akademie der Darstellenden Künste gewählt.